CN115042633A - 基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法 - Google Patents

基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，包括步骤：1、整车控制器（2）采集挡位器（1）物理挡位并判断是否故障，若是，转步骤6，若否，执行步骤2；2、物理挡位是否为N挡，若是，执行步骤3，若否，挡位标志无效，返回步骤1；3、逻辑挡位是否为N挡，若是，挡位标志有效，执行步骤4，若否，挡位标志无效，返回步骤1；4：实时判断挡位标志是否有效，若有效，执行步骤5，若无效，转至步骤6；5、根据挡位标志有效性和逻辑挡位控制扭矩输出；6、根据判断显示逻辑挡位、降功率灯和挡位标志有效性。本发明通过挡位标志有效性加强对挡位切换和扭矩动力输出的控制，提高传动系统和动力系统控制精度，提高行车安全。

Description

基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法
技术领域
本发明涉及一种纯电动汽车的控制方法，尤其涉及一种基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法。
背景技术
在纯电动车辆启动和运行的过程中，车辆的静态、油门驱动、蠕行、防溜坡、能量回收等不同工况，其对应的扭矩输出不同。现有技术的纯电动汽车整车控制器通常根据换挡器所处的位置判断挡位，并控制扭矩输出，而不对车辆的实际工况进行判断，造成扭矩误输出，影响行车安全，如：车辆在初始进入准备就绪状态时就有动力输出，或在反向换挡时换挡冲击过大，会导致车辆的传动系统受到极大的振动，从而导致传动系统的机械损坏。
中国发明专利申请CN 112193063 A公开了一种纯电动汽车挡位管理控制装置，该装置的工作原理是：整车控制器接收换挡器、车身控制模块、电子稳定系统、制动踏板6的输入信号，并最终决策输出确保驾驶员安全的实际挡位信号。该装置并未结合扭矩输出和整车工况进行挡位切换的控制，在车辆实际使用的复杂工况中，如静态、油门驱动、蠕行、防溜坡、能量回收等，扭矩输出和挡位无法匹配会直接影响驾驶体验和行车安全。
中国发明专利申请CN 110822077 A公开了一种电动汽车怀挡换挡器的换挡控制方法，该控制方法通过怀挡换挡控制器的挡杆的转动角度判断挡位，包括顺时针转动和逆时针转动，转动角度包括10°-20°和30°-40°，转动幅度较小，驾驶员在实际驾驶时较难控制挡杆转动角度的准确性，容易导致误操作，从而引起换挡无效和扭矩误输出等问题，影响驾驶体验和行车安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，增加了挡位标志有效性的判断，通过挡位标志的有效性加强对挡位切换和扭矩动力输出的控制，提高车辆传动系统和动力系统的控制精度，提高行车安全。
本发明是这样实现的：
一种基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，包括以下步骤：
步骤1：钥匙开关处于ACC或ON挡，整车控制器通过硬线采集挡位器的物理挡位，整车控制器根据物理挡位判断挡位器是否发生故障，若是，则车辆维持上一个挡位状态，进入跛行模式，转至步骤6，若否，则执行步骤2；
步骤2：整车控制器判断挡位器的物理挡位是否为N挡，若是，则挡位标志有效，执行步骤3，若否，则挡位标志无效，返回步骤1；
步骤3：整车控制器判断挡位器的逻辑挡位是否为N挡，若是，则挡位标志有效，车辆进入准备就绪状态，执行步骤4，若否，则挡位标志无效，返回步骤1；
步骤4：整车控制器在车辆当前工况下实时判断挡位标志是否有效，若挡位标志有效，则执行步骤5，若挡位标志无效，则不响应扭矩输出，转至步骤6；
步骤5：整车控制器根据挡位标志的有效性，结合实际判断的逻辑挡位控制扭矩输出；
步骤6：通过仪表显示整车控制器判断的逻辑挡位、降功率灯和挡位标志有效性信息。
所述的挡位器为圆形旋钮式挡位器，挡位器的物理挡位包括依次排列的R挡、N挡、D挡和S挡；
所述的挡位器故障的判断方法是：
所述的挡位器的输出端通过四个管脚与整车控制器的输入端连接，四个管脚依次记为第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚，四个管脚分别根据挡位器的物理挡位位置向整车控制器输出管脚逻辑值；
所述的挡位器的物理挡位N挡对应的管脚逻辑值组合分别为0、1、1、1；物理挡位D挡对应的管脚逻辑值组合分别为1、1、0、1；物理挡位R挡对应的管脚逻辑值组合分别为1、0、1、1；物理挡位S挡对应的管脚逻辑值组合分别为1、1、1、0；当挡位器的四个管脚输出的管脚逻辑值组合未在上述四个组合范围内并维持一段时间时，则认为挡位器发生故障。
所述的一段时间为1000ms。
在所述的步骤2中，即在车辆静态工况下，若挡位器的物理挡位不是N挡，即使挡位器的物理挡位与逻辑挡位一致，也判定为挡位标志无效。
所述的挡位标志是否有效的判断方法包括：
（i）在车辆前进工况下，即物理挡位处于D挡：
a.整车控制器采集到车速≤2km/h、制动踏板踩下、逻辑挡位从N挡切换至D挡，则判断挡位标志有效；
b.整车控制器采集到车速＞2km/h、电机的转速＞0、逻辑挡位从N挡切换至D挡，则判断挡位标志有效；
c.整车控制器采集到逻辑挡位从S挡切换至D挡，则判断挡位标志有效；
（ii）在车辆前进工况下，即物理挡位处于S挡：
d.整车控制器采集到车速≤2km/h、制动踏板踩下、逻辑挡位从N挡切换至S挡，则判断挡位标志有效；
e.整车控制器采集到车速＞2km/h、电机的转速＞0、逻辑挡位从N挡切换至S挡，则判断挡位标志有效；
f.整车控制器采集到逻辑挡位从D挡切换至S挡，则判断挡位标志有效；
（iii）在车辆后退工况下，即物理挡位处于R挡：
g.整车控制器采集到车速≤2km/h、制动踏板踩下、逻辑挡位从N挡切换至R挡，则判断挡位标志有效；
h.整车控制器采集到车速＞2km/h、电机的转速＜0、逻辑挡位从N挡切换至R挡，则判断挡位标志有效；
（iv）物理挡位处于N挡：整车控制器采集到逻辑挡位为N挡，则判断挡位标志有效。
（v）物理挡位处于D挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器采集到逻辑挡位从N挡切换至D挡，则挡位标志无效；物理挡位处于S挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器采集到逻辑挡位从N挡切换至S挡，则挡位标志无效；物理挡位处于R挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器采集到逻辑挡位从N挡切换至R挡，则挡位标志无效。
所述的扭矩输出的控制方法包括：
（I）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、挡位标志有效、制动踏板未踩下、油门踏板踩下时，整车控制器根据油门踏板的开度按照正常油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器输出0扭矩；
（II）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、挡位标志有效、制动踏板未踩下、油门踏板踩下时，整车控制器根据油门踏板的开度按照运动油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器输出0扭矩
（III）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、挡位标志有效、制动踏板未踩下、油门踏板踩下时，整车控制器根据油门踏板的开度按照倒车油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器输出0扭矩；
（IV）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机的转速＞0、逻辑挡位处于D挡、制动踏板未踩下、油门踏板未踩下、电池允许充电、挡位标志有效时，整车控制器根据滑行能量回收策略进行滑行能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器不进行滑行能量回收；
（V）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机的转速＞0、逻辑挡位处于S挡、制动踏板未踩下、油门踏板未踩下、电池允许充电、挡位标志有效时，整车控制器根据滑行能量回收策略进行滑行能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器不进行滑行能量回收；
（VI）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机的转速＞0、逻辑挡位处于D挡、制动踏板踩下、油门踏板未踩下、电池允许充电、挡位标志有效时，整车控制器根据制动能量回收策略进行制动能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器不进行制动能量回收；
（VII）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机的转速＞0、逻辑挡位处于S挡、制动踏板踩下、油门踏板未踩下、电池允许充电、挡位标志有效时，整车控制器根据制动能量回收策略进行制动能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器不进行制动能量回收；
（VIII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、车辆蠕行、挡位标志有效、油门踏板未踩下时，整车控制器根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器输出0扭矩；
（IX）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、车辆蠕行、挡位标志有效、油门踏板未踩下时，整车控制器根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器输出0扭矩；
（X）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、车辆蠕行、挡位标志有效、油门踏板未踩下时，整车控制器根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器输出0扭矩；
（XI）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、油门踏板未踩下、电机的转速≤-20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器向电机发送0转速命令，使电机的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况；
（XII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、油门踏板未踩下、电机的转速≤-20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器向电机发送0转速命令，使电机的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况；
（XIII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、油门踏板未踩下、电机的转速≥20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器向电机发送0转速命令，使电机的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况。
在所述的步骤6中，仪表显示挡位标志有效性时，若挡位标志有效，则挡位标志指示灯长亮，若挡位标志无效，则挡位标志指示灯闪烁。
在所述的步骤6中，仪表显示降功率灯长亮时，车辆进入跛行模式。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明由于采用了旋钮式的挡位器，通过依次布置R挡、N挡、D挡和S挡，避免了R挡与D挡之间、R挡与S挡之间的直接反向换挡，在反向换挡时需通过N挡过渡，避免了反向换挡导致的传动系统机械振动和损坏的情况发生，延长了车辆传动系统的使用寿命，提高了行车安全。
2、本发明由于设置了挡位标志有效性的实时判断，能对挡位器的物理挡位和逻辑挡位进行逻辑判断，在当前挡位标志有效的状态下，结合整车工况，允许相应挡位切换和扭矩输出，能更精确的控制车辆动力系统，满足油门驱动、蠕行、溜坡、能量回收等车辆功能的使用条件，可以有效避免现有技术中车辆进入准备就绪状态时有动力输出的情况发生，有效提高了车辆的行车安全和驾乘体验。
3、本发明通过仪表显示当前的逻辑挡位和挡位标志有效性信息，能提醒驾驶员调整挡位的切换和使用状态，控制流程简洁，使驾驶操作更安全、可靠。
本发明增加了挡位标志有效性的实时判断，在油门驱动、蠕行、溜坡、能量回收等车辆功能状态下，通过挡位标志的有效性判断加强对挡位切换和扭矩动力输出的控制，解决了不同工况下扭矩误输出而影响行车安全的问题，提高了车辆传动系统和动力系统的控制精度，从而提高了行车安全和驾乘舒适度；同时也避免了反向换挡导致的传动系统机械振动和损坏的情况发生，延长了车辆传动系统的使用寿命。
附图说明
图1是本发明基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法的流程图；
图2是本发明基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法的工作原理图。
图中，1挡位器，2整车控制器，3仪表，4电池，5电机，6制动踏板，7油门踏板，8防抱死系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法应用于纯电动汽车（以下简称车辆）中。请参见附图2，车辆的整车控制器2分别通过硬线与挡位器1、制动踏板6和油门踏板7连接，整车控制器2分别通过CAN总线与仪表3、电池4、电机5和防抱死系统8连接。整车控制器2执行的功能包括：从挡位器1采集挡位信息，用于判断物理挡位和逻辑挡位；从电池4采集纯电动汽车是否允许充电的信号；从电机5采集转速信号并向电机5发送转速控制信号，用于控制电机5的转速；从防抱死系统8采集车速信号；向仪表3发送判断的逻辑挡位信号和挡位标志有效性信息。
请参见附图1，一种基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，包括以下步骤：
步骤1：钥匙开关处于ACC或ON挡，整车控制器2通过硬线采集挡位器1的物理挡位，整车控制器2根据物理挡位判断挡位器1是否发生故障，若是，则车辆维持上一个挡位状态，进入跛行模式，跛行模式下限制车速不超过20km/h，且仪表3上的降功率灯长亮，转至步骤6，若否，则执行步骤2。
所述的挡位器1为圆形旋钮式挡位器，挡位器1的物理挡位包括依次排列的R挡（后退挡）、N挡（空挡）、D挡（前进挡）和S挡（运动挡）。优选的，R挡、N挡、D挡和S挡可根据挡位器设计要求和使用需求呈顺时针排列，也可逆时针排列。通过旋钮式的换挡方式，避免了R挡与D挡、R挡与S挡之间反向换挡的情况发生，在反向换挡时需要经过N挡过渡，能有效避免反向换挡导致的传动系统的机械振动和损坏。
所述的挡位器1的输出端通过四个管脚与整车控制器2的输入端连接，四个管脚依次记为第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚，四个管脚分别根据挡位器1的物理挡位位置向整车控制器2输出电压值，整车控制器2根据电压值判断管脚逻辑值，如表1所示。
表1 挡位器1的输出信号与物理挡位的关系表
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其中，管脚逻辑值1表示8-16V电压，管脚逻辑值0表示0-1.5V电压，整车控制器2通过硬线采集四个管脚的管脚逻辑值，信号传输量小，不易受到信号干扰，有利于整车控制器2快速且准确的判断挡位器1的物理挡位。
所述的挡位器1故障的判断方法是：如表1所示，挡位器1的物理挡位N挡对应的信号值组合分别为0、1、1、1；物理挡位D挡对应的信号值组合分别为1、1、0、1；物理挡位R挡对应的信号值组合分别为1、0、1、1；物理挡位S挡对应的信号值组合分别为1、1、1、0；当挡位器1的四个管脚输出的信号值组合未在表1所列的组合范围内并维持一段时间时，则认为挡位器1发生故障。挡位器1的信号值组合维持的时间长度根据挡位器1的开发设计要求确定，优选为1000ms。在挡位器1判断为故障时，驾驶员需要将挡位器1拨动到N挡，若挡位器1输出的物理挡位恢复为N挡，则认为挡位器1的故障消除，若挡位器1输出的信号值组合仍不在表1的组合范围内，则挡位器1仍处于故障状态，可通过仪表3显示挡位器1的故障信息。
步骤2：整车控制器2判断挡位器1的物理挡位是否为N挡，若是，则执行步骤3，若否，则挡位标志无效，返回步骤1。
在所述的步骤2中，即在车辆静态工况下，若挡位器1的物理挡位不是N挡，即使挡位器1的物理挡位与逻辑挡位一致，也判定为挡位标志无效。本发明取消了现有技术中驻车用的P挡，无需安装P挡相关硬件结构，简化了系统结构，驻车时通过EPB（即电子手刹）完成。
步骤3：整车控制器2根据步骤2中的物理挡位判断挡位器1的逻辑挡位是否为N挡，若是，则挡位标志有效，车辆进入准备就绪（READY）状态，准备就绪（READY）状态即车辆上电、控制器工作、车辆可以行驶的状态，执行步骤4，若否，则挡位标志无效，返回步骤1。
步骤4：整车控制器2在车辆当前工况下实时判断挡位标志是否有效，若挡位标志有效，则执行步骤5，若挡位标志无效，则不响应扭矩输出，退出原先的工况，转至步骤6。
在所述的步骤4中，挡位标志是否有效的判断方法包括：
（i）在车辆前进工况下，即物理挡位处于D挡：
a.整车控制器2采集到车速≤2km/h、制动踏板6踩下、逻辑挡位从N挡切换至D挡，则判断挡位标志有效。
b.整车控制器2采集到车速＞2km/h、电机5的转速＞0、逻辑挡位从N挡切换至D挡，则判断挡位标志有效。
c.整车控制器2采集到逻辑挡位从S挡切换至D挡，则判断挡位标志有效。
（ii）在车辆前进工况下，即物理挡位处于S挡：
d.整车控制器2采集到车速≤2km/h、制动踏板6踩下、逻辑挡位从N挡切换至S挡，则判断挡位标志有效。
e.整车控制器2采集到车速＞2km/h、电机5的转速＞0、逻辑挡位从N挡切换至S挡，则判断挡位标志有效。
f.整车控制器2采集到逻辑挡位从D挡切换至S挡，则判断挡位标志有效。
（iii）在车辆后退工况下，即物理挡位处于R挡：
g.整车控制器2采集到车速≤2km/h、制动踏板6踩下、逻辑挡位从N挡切换至R挡，则判断挡位标志有效。
h.整车控制器2采集到车速＞2km/h、电机5的转速＜0、逻辑挡位从N挡切换至R挡，则判断挡位标志有效。
（iv）物理挡位处于N挡：整车控制器2采集到逻辑挡位为N挡，则判断挡位标志有效。
（v）物理挡位处于D挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器2采集到逻辑挡位从N挡切换至D挡，则挡位标志无效；物理挡位处于S挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器2采集到逻辑挡位从N挡切换至S挡，则挡位标志无效；物理挡位处于R挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器2采集到逻辑挡位从N挡切换至R挡，则挡位标志无效。
（vi）当物理挡位从R挡切换到N挡，整车控制器2判断逻辑挡位也从R挡切换到N挡，则挡位标志有效；当物理挡位从D挡切换到N挡，整车控制器2判断逻辑挡位也从D挡切换到N挡，则挡位标志有效。
（vii）当物理挡位从S挡切换到D挡，整车控制器2判断逻辑挡位也从S挡切换到D挡，则挡位标志有效。
步骤5：整车控制器2根据挡位标志的有效性，结合实际判断的逻辑挡位控制扭矩输出。输出扭矩的方式，包括输出扭矩的开关、扭矩大小等由车辆动力系统的性能确定，此处不再赘述。
所述的扭矩输出的控制方法包括：
（I）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、挡位标志有效、制动踏板6未踩下、油门踏板7踩下时，整车控制器2根据油门踏板7的开度按照正常油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器2输出0扭矩。油门踏板7的开度与输出扭矩的参数关系由车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（II）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、挡位标志有效、制动踏板6未踩下、油门踏板7踩下时，整车控制器2根据油门踏板7的开度按照运动油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器2输出0扭矩。油门踏板7的开度与输出扭矩的参数关系由车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（III）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、挡位标志有效、制动踏板6未踩下、油门踏板7踩下时，整车控制器2根据油门踏板7的开度按照倒车油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器2输出0扭矩。油门踏板7的开度与输出扭矩的参数关系由车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（IV）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机5的转速＞0、逻辑挡位处于D挡、制动踏板6未踩下、油门踏板7未踩下、电池4允许充电、挡位标志有效时，整车控制器2根据滑行能量回收策略进行滑行能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器2不进行滑行能量回收。电池4是否允许充电由车辆的电池管理系统和整车控制器确定，不属于本发明的保护范围，可采用现有技术的控制方法确定在当前车辆工况下是否允许充电，此处不予赘述。滑行能量回收策略由车辆车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（V）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机5的转速＞0、逻辑挡位处于S挡、制动踏板6未踩下、油门踏板7未踩下、电池4允许充电、挡位标志有效时，整车控制器2根据滑行能量回收策略进行滑行能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器2不进行滑行能量回收。电池4是否允许充电由车辆的电池管理系统和整车控制器确定，不属于本发明的保护范围，可采用现有技术的控制方法确定在当前车辆工况下是否允许充电，此处不予赘述。滑行能量回收策略由车辆车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（VI）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机5的转速＞0、逻辑挡位处于D挡、制动踏板6踩下、油门踏板7未踩下、电池4允许充电、挡位标志有效时，整车控制器2根据制动能量回收策略进行制动能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器2不进行制动能量回收。电池4是否允许充电由车辆的电池管理系统和整车控制器确定，不属于本发明的保护范围，可采用现有技术的控制方法确定在当前车辆工况下是否允许充电，此处不予赘述。制动能量回收策略由车辆车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（VII）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机5的转速＞0、逻辑挡位处于S挡、制动踏板6踩下、油门踏板7未踩下、电池4允许充电、挡位标志有效时，整车控制器2根据制动能量回收策略进行制动能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器2不进行制动能量回收。电池4是否允许充电由车辆的电池管理系统和整车控制器确定，不属于本发明的保护范围，可采用现有技术的控制方法确定在当前车辆工况下是否允许充电，此处不予赘述。制动能量回收策略由车辆车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（VIII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、车辆蠕行（即车速=5km/h）、挡位标志有效、油门踏板7未踩下时，整车控制器2根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器2输出0扭矩。蠕行工况与输出扭矩的参数关系由车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（IX）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、车辆蠕行（即车速=5km/h）、挡位标志有效、油门踏板7未踩下时，整车控制器2根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器2输出0扭矩。蠕行工况与输出扭矩的参数关系由车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（X）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、车辆蠕行（即车速=5km/h）、挡位标志有效、油门踏板7未踩下时，整车控制器2根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器2输出0扭矩。蠕行工况与输出扭矩的参数关系由车辆的动力系统确定，此处不再赘述。
（XI）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、油门踏板7未踩下、电机5的转速≤-20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器2向电机5发送0转速命令，使电机5的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况。
（XII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、油门踏板7未踩下、电机5的转速≤-20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器2向电机5发送0转速命令，使电机5的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况。
（XIII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、油门踏板7未踩下、电机5的转速≥20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器2向电机5发送0转速命令，使电机5的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况。
步骤6：通过仪表3显示整车控制器2判断的逻辑挡位、降功率灯和挡位标志有效性信息。
在所述的步骤6中，仪表3显示挡位标志有效性时，若挡位标志有效，则挡位标志指示灯长亮，若挡位标志无效，则挡位标志指示灯闪烁。
实施例1：
钥匙开关处于ON挡，整车控制器2通过硬线采集挡位器1四个管脚的输出的电压值，并根据电压值得到四个管脚的管脚逻辑值为0、1、1、1，挡位器1的物理挡位为N挡，挡位器1运行正常无故障。整车控制器2判断挡位器1的逻辑挡位为N挡，车辆上电，进入准备就绪状态。车辆启动时，驾驶员将挡位器1的物理挡位从N挡切换至D挡，整车控制器2采集到车速为10km/h，电机5的转速为1800rpm，判断逻辑挡位从N挡切换至D挡，挡位标志有效，挡位器1响应挡位切换动作，将逻辑挡位切换至D挡。制动踏板6未踩下，整车控制器2根据油门踏板7的开度按照正常油门迈普输出扭矩，仪表3显示当前逻辑挡位为D挡，挡位标志指示灯长亮，代表当前挡位标志有效。
实施例2：
钥匙开关处于ON挡，整车控制器2通过硬线采集挡位器1四个管脚的输出的电压值，并根据电压值得到四个管脚的管脚逻辑值为1、0、1、1，挡位器1的物理挡位为R挡，挡位器1运行正常无故障。整车控制器2判断挡位器1的逻辑挡位为R挡，挡位标志无效，仪表3显示当前逻辑挡位为R挡，挡位标志指示灯闪亮，代表当前挡位标志无效。
将挡位器1的物理挡位从R挡切换至N挡，整车控制器2判断逻辑挡位从R挡切换至N挡，挡位标志有效。踩下制动踏板6，将挡位器1的物理挡位从N挡切换至R挡，挡位器1响应挡位切换动作，整车控制器2将逻辑挡位切换至R挡，挡位标志有效，油门踏板7未踩下，整车控制器2采集到车速为5km/h，此时电机5的转速为900rpm，整车控制器2根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出，仪表3显示当前逻辑挡位为R挡，挡位标志指示灯长亮，代表当前挡位标志有效。
实施例3：
钥匙开关处于ON挡，整车控制器2通过硬线采集挡位器1四个管脚的输出的电压值，并根据电压值得到四个管脚的管脚逻辑值为0、1、1、1，挡位器1的物理挡位为N挡，挡位器1运行正常无故障。整车控制器2判断挡位器1的逻辑挡位为N挡，车辆上电，进入准备就绪状态。车辆启动时，驾驶员踩下制动踏板6，将挡位器1的物理挡位从N挡切换至S挡，整车控制器2采集到车速为20km/h，电机5的转速为3600rpm，整车控制器2判断逻辑挡位从N挡切换至S挡，挡位标志有效，将逻辑挡位切换至S挡，油门踏板7未踩下，制动踏板6未踩下，整车控制器2根据滑行能量回收策略进行滑行能量回收，仪表3显示当前逻辑挡位为S挡，挡位标志指示灯长亮，代表当前挡位标志有效。
实施例4：
钥匙开关处于ON挡，整车控制器2通过硬线采集挡位器1四个管脚的输出的电压值，并根据电压值得到四个管脚的管脚逻辑值为0、1、1、1，挡位器1的物理挡位为N挡，挡位器1运行正常无故障。整车控制器2判断挡位器1的逻辑挡位为N挡，车辆上电，进入准备就绪状态。车辆启动时，驾驶员踩下制动踏板6，将挡位器1的物理挡位从N挡切换至D挡，整车控制器2采集到车速为30km/h，电机5的转速为5400rpm，判断逻辑挡位从N挡切换至D挡，挡位标志有效。整车控制器2根据油门踏板7的开度按照正常油门迈普输出扭矩，仪表3显示当前逻辑挡位为D挡，挡位标志指示灯长亮，代表当前挡位标志有效。此时整车控制器2通过硬线采集挡位器1四个管脚的输出的电压值，并根据电压值得到四个管脚的管脚逻辑值为0、1、0、1，挡位器1的物理挡位无法判断，挡位器1运行故障，整车控制器2判断挡位器1的逻辑挡位为上一挡位状态D挡，车辆进入跛行模式，最高车速限为20km/h，仪表3显示当前逻辑挡位为D挡，挡位标志指示灯长亮，代表当前挡位标志有效，跛行模式时降功率灯长亮。
实施例5：
钥匙开关处于ON挡，整车控制器2通过硬线采集挡位器1四个管脚的输出的电压值，并根据电压值得到四个管脚的管脚逻辑值为0、1、1、1，挡位器1的物理挡位为N挡，挡位器1运行正常无故障。整车控制器2判断挡位器1的逻辑挡位为N挡，车辆上电，进入准备就绪状态。车辆启动时，驾驶员踩下制动踏板6，将挡位器1的物理挡位从N挡切换至S挡，整车控制器2采集到车速为1km/h，电机5的转速为-25rpm，整车控制器2判断逻辑挡位从N挡切换到S挡，挡位标志有效，油门踏板7未踩下，整车控制器2判断进入防溜坡工况，向电机5发送0转速命令，使电机5的转速为0。仪表3显示当前逻辑挡位为S挡，挡位标志指示灯长亮，代表当前挡位标志有效。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：钥匙开关处于ACC或ON挡，整车控制器（2）采集挡位器（1）的物理挡位，整车控制器（2）根据物理挡位判断挡位器（1）是否发生故障，若是，则车辆维持上一个挡位状态，进入跛行模式，转至步骤6，若否，则执行步骤2；
步骤2：整车控制器（2）判断挡位器（1）的物理挡位是否为N挡，若是，则执行步骤3，若否，则挡位标志无效，返回步骤1；
步骤3：整车控制器（2）判断挡位器（1）的逻辑挡位是否为N挡，若是，则挡位标志有效，车辆进入准备就绪状态，执行步骤4，若否，则挡位标志无效，返回步骤1；
步骤4：整车控制器（2）在车辆当前工况下实时判断挡位标志是否有效，若挡位标志有效，则执行步骤5，若挡位标志无效，则不响应扭矩输出，转至步骤6；
步骤5：整车控制器（2）根据挡位标志的有效性，结合实际判断的逻辑挡位控制扭矩输出；
步骤6：通过仪表（3）显示整车控制器（2）判断的逻辑挡位、降功率灯和挡位标志有效性信息。
2.根据权利要求1所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：所述的挡位器（1）为圆形旋钮式挡位器，挡位器（1）的物理挡位包括依次排列的R挡、N挡、D挡和S挡。
3.根据权利要求1所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：所述的挡位器（1）故障的判断方法是：
所述的挡位器（1）的输出端通过四个管脚与整车控制器（2）的输入端连接，四个管脚依次记为第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚，四个管脚分别根据挡位器（1）的物理挡位位置向整车控制器（2）输出管脚逻辑值；
所述的挡位器（1）的物理挡位N挡对应的管脚逻辑值组合分别为0、1、1、1；物理挡位D挡对应的管脚逻辑值组合分别为1、1、0、1；物理挡位R挡对应的管脚逻辑值组合分别为1、0、1、1；物理挡位S挡对应的管脚逻辑值组合分别为1、1、1、0；当挡位器（1）的四个管脚输出的管脚逻辑值组合未在上述四个组合范围内并维持一段时间时，则认为挡位器（1）发生故障。
4.根据权利要求3所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：所述的一段时间为1000ms。
5.根据权利要求1所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：在所述的步骤2中，即在车辆静态工况下，若挡位器（1）的物理挡位不是N挡，即使挡位器（1）的物理挡位与逻辑挡位一致，也判定为挡位标志无效。
6.根据权利要求1所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：所述的步骤4中，挡位标志是否有效的判断方法包括：
（i）在车辆前进工况下，即物理挡位处于D挡：
a.整车控制器（2）采集到车速≤2km/h、制动踏板（6）踩下、逻辑挡位从N挡切换至D挡，则判断挡位标志有效；
b.整车控制器（2）采集到车速＞2km/h、电机（5）的转速＞0、逻辑挡位从N挡切换至D挡，则判断挡位标志有效；
c.整车控制器（2）采集到逻辑挡位从S挡切换至D挡，则判断挡位标志有效；
（ii）在车辆前进工况下，即物理挡位处于S挡：
d.整车控制器（2）采集到车速≤2km/h、制动踏板（6）踩下、逻辑挡位从N挡切换至S挡，则判断挡位标志有效；
e.整车控制器（2）采集到车速＞2km/h、电机（5）的转速＞0、逻辑挡位从N挡切换至S挡，则判断挡位标志有效；
f.整车控制器（2）采集到逻辑挡位从D挡切换至S挡，则判断挡位标志有效；
（iii）在车辆后退工况下，即物理挡位处于R挡：
g.整车控制器（2）采集到车速≤2km/h、制动踏板（6）踩下、逻辑挡位从N挡切换至R挡，则判断挡位标志有效；
h.整车控制器（2）采集到车速＞2km/h、电机（5）的转速＜0、逻辑挡位从N挡切换至R挡，则判断挡位标志有效；
（iv）物理挡位处于N挡：整车控制器（2）采集到逻辑挡位为N挡，则判断挡位标志有效；
（v）物理挡位处于D挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器（2）采集到逻辑挡位从N挡切换至D挡，则挡位标志无效；物理挡位处于S挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器（2）采集到逻辑挡位从N挡切换至S挡，则挡位标志无效；物理挡位处于R挡，且上述条件a、b、d和e均不满足时，整车控制器（2）采集到逻辑挡位从N挡切换至R挡，则挡位标志无效。
7.根据权利要求1所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：所述的扭矩输出的控制方法包括：
（I）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、挡位标志有效、制动踏板（6）未踩下、油门踏板（7）踩下时，整车控制器（2）根据油门踏板（7）的开度按照正常油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）输出0扭矩；
（II）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、挡位标志有效、制动踏板（6）未踩下、油门踏板（7）踩下时，整车控制器（2）根据油门踏板（7）的开度按照运动油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）输出0扭矩；
（III）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、挡位标志有效、制动踏板（6）未踩下、油门踏板（7）踩下时，整车控制器（2）根据油门踏板（7）的开度按照倒车油门迈普输出扭矩；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）输出0扭矩；
（IV）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机（5）的转速＞0、逻辑挡位处于D挡、制动踏板（6）未踩下、油门踏板（7）未踩下、电池（4）允许充电、挡位标志有效时，整车控制器（2）根据滑行能量回收策略进行滑行能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）不进行滑行能量回收；
（V）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机（5）的转速＞0、逻辑挡位处于S挡、制动踏板（6）未踩下、油门踏板（7）未踩下、电池（4）允许充电、挡位标志有效时，整车控制器（2）根据滑行能量回收策略进行滑行能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）不进行滑行能量回收；
（VI）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机（5）的转速＞0、逻辑挡位处于D挡、制动踏板（6）踩下、油门踏板（7）未踩下、电池（4）允许充电、挡位标志有效时，整车控制器（2）根据制动能量回收策略进行制动能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）不进行制动能量回收；
（VII）当同时满足以下条件：车速＞12km/h、电机（5）的转速＞0、逻辑挡位处于S挡、制动踏板（6）踩下、油门踏板（7）未踩下、电池（4）允许充电、挡位标志有效时，整车控制器（2）根据制动能量回收策略进行制动能量回收；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）不进行制动能量回收；
（VIII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、车辆蠕行、挡位标志有效、油门踏板（7）未踩下时，整车控制器（2）根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）输出0扭矩；
（IX）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、车辆蠕行、挡位标志有效、油门踏板（7）未踩下时，整车控制器（2）根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）输出0扭矩；
（X）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、车辆蠕行、挡位标志有效、油门踏板（7）未踩下时，整车控制器（2）根据蠕行扭矩迈普进行蠕行扭矩输出；当以上任意条件不满足时，整车控制器（2）输出0扭矩；
（XI）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于D挡、油门踏板（7）未踩下、电机（5）的转速≤-20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器（2）向电机（5）发送0转速命令，使电机（5）的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况；
（XII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于S挡、油门踏板（7）未踩下、电机（5）的转速≤-20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器（2）向电机（5）发送0转速命令，使电机（5）的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况；
（XIII）当同时满足以下条件：逻辑挡位处于R挡、油门踏板（7）未踩下、电机（5）的转速≥20rpm、挡位标志有效时，车辆进入防溜坡工况，整车控制器（2）向电机（5）发送0转速命令，使电机（5）的转速为0；当以上任意条件不满足时，车辆不进入防溜坡工况。
8.根据权利要求1所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：在所述的步骤6中，仪表（3）显示挡位标志有效性时，若挡位标志有效，则挡位标志指示灯长亮，若挡位标志无效，则挡位标志指示灯闪烁。
9.根据权利要求1所述的基于挡位标志有效性的纯电动汽车扭矩控制方法，其特征是：在所述的步骤6中，仪表（3）显示降功率灯长亮时，车辆进入跛行模式。
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